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

   1 /*
   2  * OpenEXR (.exr) image decoder
   3  * Copyright (c) 2009 Jimmy Christensen
   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 /**
  23  * @file
  24  * OpenEXR decoder
  25  * @author Jimmy Christensen
  26  *
  27  * For more information on the OpenEXR format, visit:
  28  *  http://openexr.com/
  29  *
  30  * exr_flt2uint() and exr_halflt2uint() is credited to  Reimar Döffinger
  31  */
  32
  33 #include <zlib.h>
  34
  35 #include "get_bits.h"
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "bytestream.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "mathops.h"
  40 #include "thread.h"
  41 #include "libavutil/imgutils.h"
  42 #include "libavutil/avassert.h"
  43
  44 enum ExrCompr {
  45     EXR_RAW   = 0,
  46     EXR_RLE   = 1,
  47     EXR_ZIP1  = 2,
  48     EXR_ZIP16 = 3,
  49     EXR_PIZ   = 4,
  50     EXR_PXR24 = 5,
  51     EXR_B44   = 6,
  52     EXR_B44A  = 7,
  53 };
  54
  55 enum ExrPixelType {
  56     EXR_UINT,
  57     EXR_HALF,
  58     EXR_FLOAT
  59 };
  60
  61 typedef struct EXRChannel {
  62     int               xsub, ysub;
  63     enum ExrPixelType pixel_type;
  64 } EXRChannel;
  65
  66 typedef struct EXRThreadData {
  67     uint8_t *uncompressed_data;
  68     int uncompressed_size;
  69
  70     uint8_t *tmp;
  71     int tmp_size;
  72
  73     uint8_t *bitmap;
  74     uint16_t *lut;
  75 } EXRThreadData;
  76
  77 typedef struct EXRContext {
  78     AVFrame *picture;
  79     int compr;
  80     enum ExrPixelType pixel_type;
  81     int channel_offsets[4]; // 0 = red, 1 = green, 2 = blue and 3 = alpha
  82     const AVPixFmtDescriptor *desc;
  83
  84     uint32_t xmax, xmin;
  85     uint32_t ymax, ymin;
  86     uint32_t xdelta, ydelta;
  87
  88     int ysize;
  89
  90     uint64_t scan_line_size;
  91     int scan_lines_per_block;
  92
  93     const uint8_t *buf, *table;
  94     int buf_size;
  95
  96     EXRChannel *channels;
  97     int nb_channels;
  98
  99     EXRThreadData *thread_data;
 100     int thread_data_size;
 101 } EXRContext;
 102
 103 /**
 104  * Converts from 32-bit float as uint32_t to uint16_t
 105  *
 106  * @param v 32-bit float
 107  * @return normalized 16-bit unsigned int
 108  */
 109 static inline uint16_t exr_flt2uint(uint32_t v)
 110 {
 111     unsigned int exp = v >> 23;
 112     // "HACK": negative values result in exp<  0, so clipping them to 0
 113     // is also handled by this condition, avoids explicit check for sign bit.
 114     if (exp<= 127 + 7 - 24) // we would shift out all bits anyway
 115         return 0;
 116     if (exp >= 127)
 117         return 0xffff;
 118     v &= 0x007fffff;
 119     return (v + (1 << 23)) >> (127 + 7 - exp);
 120 }
 121
 122 /**
 123  * Converts from 16-bit float as uint16_t to uint16_t
 124  *
 125  * @param v 16-bit float
 126  * @return normalized 16-bit unsigned int
 127  */
 128 static inline uint16_t exr_halflt2uint(uint16_t v)
 129 {
 130     unsigned exp = 14 - (v >> 10);
 131     if (exp >= 14) {
 132         if (exp == 14) return (v >> 9) & 1;
 133         else           return (v & 0x8000) ? 0 : 0xffff;
 134     }
 135     v <<= 6;
 136     return (v + (1 << 16)) >> (exp + 1);
 137 }
 138
 139 /**
 140  * Gets the size of the header variable
 141  *
 142  * @param **buf the current pointer location in the header where
 143  * the variable data starts
 144  * @param *buf_end pointer location of the end of the buffer
 145  * @return size of variable data
 146  */
 147 static unsigned int get_header_variable_length(const uint8_t **buf,
 148                                                const uint8_t *buf_end)
 149 {
 150     unsigned int variable_buffer_data_size = bytestream_get_le32(buf);
 151     if (variable_buffer_data_size >= buf_end - *buf)
 152         return 0;
 153     return variable_buffer_data_size;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * Checks if the variable name corresponds with it's data type
 158  *
 159  * @param *avctx the AVCodecContext
 160  * @param **buf the current pointer location in the header where
 161  * the variable name starts
 162  * @param *buf_end pointer location of the end of the buffer
 163  * @param *value_name name of the varible to check
 164  * @param *value_type type of the varible to check
 165  * @param minimum_length minimum length of the variable data
 166  * @param variable_buffer_data_size variable length read from the header
 167  * after it's checked
 168  * @return negative if variable is invalid
 169  */
 170 static int check_header_variable(AVCodecContext *avctx,
 171                                               const uint8_t **buf,
 172                                               const uint8_t *buf_end,
 173                                               const char *value_name,
 174                                               const char *value_type,
 175                                               unsigned int minimum_length,
 176                                               unsigned int *variable_buffer_data_size)
 177 {
 178     if (buf_end - *buf >= minimum_length && !strcmp(*buf, value_name)) {
 179         *buf += strlen(value_name)+1;
 180         if (!strcmp(*buf, value_type)) {
 181             *buf += strlen(value_type)+1;
 182             *variable_buffer_data_size = get_header_variable_length(buf, buf_end);
 183             if (!*variable_buffer_data_size)
 184                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incomplete header\n");
 185             return 1;
 186         }
 187         *buf -= strlen(value_name)+1;
 188         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unknown data type for header variable %s\n", value_name);
 189     }
 190     return -1;
 191 }
 192
 193 static void predictor(uint8_t *src, int size)
 194 {
 195     uint8_t *t = src + 1;
 196     uint8_t *stop = src + size;
 197
 198     while (t < stop) {
 199         int d = (int)t[-1] + (int)t[0] - 128;
 200         t[0] = d;
 201         ++t;
 202     }
 203 }
 204
 205 static void reorder_pixels(uint8_t *src, uint8_t *dst, int size)
 206 {
 207     const int8_t *t1 = src;
 208     const int8_t *t2 = src + (size + 1) / 2;
 209     int8_t *s = dst;
 210     int8_t *stop = s + size;
 211
 212     while (1) {
 213         if (s < stop)
 214             *(s++) = *(t1++);
 215         else
 216             break;
 217
 218         if (s < stop)
 219             *(s++) = *(t2++);
 220         else
 221             break;
 222     }
 223 }
 224
 225 static int zip_uncompress(const uint8_t *src, int compressed_size,
 226                           int uncompressed_size, EXRThreadData *td)
 227 {
 228     unsigned long dest_len = uncompressed_size;
 229
 230     if (uncompress(td->tmp, &dest_len, src, compressed_size) != Z_OK ||
 231         dest_len != uncompressed_size)
 232         return AVERROR(EINVAL);
 233
 234     predictor(td->tmp, uncompressed_size);
 235     reorder_pixels(td->tmp, td->uncompressed_data, uncompressed_size);
 236
 237     return 0;
 238 }
 239
 240 static int rle_uncompress(const uint8_t *src, int compressed_size,
 241                           int uncompressed_size, EXRThreadData *td)
 242 {
 243     int8_t *d = (int8_t *)td->tmp;
 244     const int8_t *s = (const int8_t *)src;
 245     int ssize = compressed_size;
 246     int dsize = uncompressed_size;
 247     int8_t *dend = d + dsize;
 248     int count;
 249
 250     while (ssize > 0) {
 251         count = *s++;
 252
 253         if (count < 0) {
 254             count = -count;
 255
 256             if ((dsize -= count    ) < 0 ||
 257                 (ssize -= count + 1) < 0)
 258                 return -1;
 259
 260             while (count--)
 261                 *d++ = *s++;
 262         } else {
 263             count++;
 264
 265             if ((dsize -= count) < 0 ||
 266                 (ssize -= 2    ) < 0)
 267                 return -1;
 268
 269             while (count--)
 270                 *d++ = *s;
 271
 272             s++;
 273         }
 274     }
 275
 276     if (dend != d)
 277         return AVERROR_INVALIDDATA;
 278
 279     predictor(td->tmp, uncompressed_size);
 280     reorder_pixels(td->tmp, td->uncompressed_data, uncompressed_size);
 281
 282     return 0;
 283 }
 284
 285 #define USHORT_RANGE (1 << 16)
 286 #define BITMAP_SIZE (1 << 13)
 287
 288 static uint16_t reverse_lut(const uint8_t *bitmap, uint16_t *lut)
 289 {
 290     int i, k = 0;
 291
 292     for (i = 0; i < USHORT_RANGE; i++) {
 293         if ((i == 0) || (bitmap[i >> 3] & (1 << (i & 7))))
 294             lut[k++] = i;
 295     }
 296
 297     i = k - 1;
 298
 299     memset(lut + k, 0, (USHORT_RANGE - k) * 2);
 300
 301     return i;
 302 }
 303
 304 static void apply_lut(const uint16_t *lut, uint16_t *dst, int dsize)
 305 {
 306     int i;
 307
 308     for (i = 0; i < dsize; ++i)
 309         dst[i] = lut[dst[i]];
 310 }
 311
 312 #define HUF_ENCBITS 16  // literal (value) bit length
 313 #define HUF_DECBITS 14  // decoding bit size (>= 8)
 314
 315 #define HUF_ENCSIZE ((1 << HUF_ENCBITS) + 1)  // encoding table size
 316 #define HUF_DECSIZE (1 << HUF_DECBITS)     // decoding table size
 317 #define HUF_DECMASK (HUF_DECSIZE - 1)
 318
 319 typedef struct HufDec {
 320     int len;
 321     int lit;
 322     int *p;
 323 } HufDec;
 324
 325 static void huf_canonical_code_table(uint64_t *hcode)
 326 {
 327     uint64_t c, n[59] = { 0 };
 328     int i;
 329
 330     for (i = 0; i < HUF_ENCSIZE; ++i)
 331         n[hcode[i]] += 1;
 332
 333     c = 0;
 334     for (i = 58; i > 0; --i) {
 335         uint64_t nc = ((c + n[i]) >> 1);
 336         n[i] = c;
 337         c = nc;
 338     }
 339
 340     for (i = 0; i < HUF_ENCSIZE; ++i) {
 341         int l = hcode[i];
 342
 343         if (l > 0)
 344             hcode[i] = l | (n[l]++ << 6);
 345     }
 346 }
 347
 348 #define SHORT_ZEROCODE_RUN  59
 349 #define LONG_ZEROCODE_RUN   63
 350 #define SHORTEST_LONG_RUN   (2 + LONG_ZEROCODE_RUN - SHORT_ZEROCODE_RUN)
 351 #define LONGEST_LONG_RUN    (255 + SHORTEST_LONG_RUN)
 352
 353 static int huf_unpack_enc_table(GetByteContext *gb,
 354                                 int32_t im, int32_t iM, uint64_t *hcode)
 355 {
 356     GetBitContext gbit;
 357
 358     init_get_bits8(&gbit, gb->buffer, bytestream2_get_bytes_left(gb));
 359
 360     for (; im <= iM; im++) {
 361         uint64_t l = hcode[im] = get_bits(&gbit, 6);
 362
 363         if (l == LONG_ZEROCODE_RUN) {
 364             int zerun = get_bits(&gbit, 8) + SHORTEST_LONG_RUN;
 365
 366             if (im + zerun > iM + 1)
 367                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 368
 369             while (zerun--)
 370                 hcode[im++] = 0;
 371
 372             im--;
 373         } else if (l >= (uint64_t) SHORT_ZEROCODE_RUN) {
 374             int zerun = l - SHORT_ZEROCODE_RUN + 2;
 375
 376             if (im + zerun > iM + 1)
 377                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 378
 379             while (zerun--)
 380                 hcode[im++] = 0;
 381
 382             im--;
 383         }
 384     }
 385
 386     bytestream2_skip(gb, (get_bits_count(&gbit) + 7) / 8);
 387     huf_canonical_code_table(hcode);
 388
 389     return 0;
 390 }
 391
 392 static int huf_build_dec_table(const uint64_t *hcode, int im,
 393                                int iM, HufDec *hdecod)
 394 {
 395     for (; im <= iM; im++) {
 396         uint64_t c = hcode[im] >> 6;
 397         int i, l = hcode[im] & 63;
 398
 399         if (c >> l)
 400             return AVERROR_INVALIDDATA;
 401
 402         if (l > HUF_DECBITS) {
 403             HufDec *pl = hdecod + (c >> (l - HUF_DECBITS));
 404             if (pl->len)
 405                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 406
 407             pl->lit++;
 408
 409             pl->p = av_realloc_f(pl->p, pl->lit, sizeof(int));
 410             if (!pl->p)
 411                 return AVERROR(ENOMEM);
 412
 413             pl->p[pl->lit - 1] = im;
 414         } else if (l) {
 415             HufDec *pl = hdecod + (c << (HUF_DECBITS - l));
 416
 417             for (i = 1 << (HUF_DECBITS - l); i > 0; i--, pl++) {
 418                 if (pl->len || pl->p)
 419                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 420                 pl->len = l;
 421                 pl->lit = im;
 422             }
 423         }
 424     }
 425
 426     return 0;
 427 }
 428
 429 #define get_char(c, lc, gb) {                   \
 430     c = (c << 8) | bytestream2_get_byte(gb);    \
 431     lc += 8;                                    \
 432 }
 433
 434 #define get_code(po, rlc, c, lc, gb, out, oe) { \
 435     if (po == rlc) {                            \
 436         if (lc < 8)                             \
 437             get_char(c, lc, gb);                \
 438         lc -= 8;                                \
 439                                                 \
 440         cs = c >> lc;                           \
 441                                                 \
 442         if (out + cs > oe)                      \
 443             return AVERROR_INVALIDDATA;         \
 444                                                 \
 445         s = out[-1];                            \
 446                                                 \
 447         while (cs-- > 0)                        \
 448             *out++ = s;                         \
 449     } else if (out < oe) {                      \
 450         *out++ = po;                            \
 451     } else {                                    \
 452         return AVERROR_INVALIDDATA;             \
 453     }                                           \
 454 }
 455
 456 static int huf_decode(const uint64_t *hcode, const HufDec *hdecod,
 457                       GetByteContext *gb, int nbits,
 458                       int rlc, int no, uint16_t *out)
 459 {
 460     uint64_t c = 0;
 461     uint16_t *outb = out;
 462     uint16_t *oe = out + no;
 463     const uint8_t *ie = gb->buffer + (nbits + 7) / 8; // input byte size
 464     uint8_t cs, s;
 465     int i, lc = 0;
 466
 467     while (gb->buffer < ie) {
 468         get_char(c, lc, gb);
 469
 470         while (lc >= HUF_DECBITS) {
 471             const HufDec pl = hdecod[(c >> (lc-HUF_DECBITS)) & HUF_DECMASK];
 472
 473             if (pl.len) {
 474                 lc -= pl.len;
 475                 get_code(pl.lit, rlc, c, lc, gb, out, oe);
 476             } else {
 477                 int j;
 478
 479                 if (!pl.p)
 480                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 481
 482                 for (j = 0; j < pl.lit; j++) {
 483                     int l = hcode[pl.p[j]] & 63;
 484
 485                     while (lc < l && bytestream2_get_bytes_left(gb) > 0)
 486                         get_char(c, lc, gb);
 487
 488                     if (lc >= l) {
 489                         if ((hcode[pl.p[j]] >> 6) ==
 490                             ((c >> (lc - l)) & ((1LL << l) - 1))) {
 491                             lc -= l;
 492                             get_code(pl.p[j], rlc, c, lc, gb, out, oe);
 493                             break;
 494                         }
 495                     }
 496                 }
 497
 498                 if (j == pl.lit)
 499                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 500             }
 501         }
 502     }
 503
 504     i = (8 - nbits) & 7;
 505     c >>= i;
 506     lc -= i;
 507
 508     while (lc > 0) {
 509         const HufDec pl = hdecod[(c << (HUF_DECBITS - lc)) & HUF_DECMASK];
 510
 511         if (pl.len) {
 512             lc -= pl.len;
 513             get_code(pl.lit, rlc, c, lc, gb, out, oe);
 514         } else {
 515             return AVERROR_INVALIDDATA;
 516         }
 517     }
 518
 519     if (out - outb != no)
 520         return AVERROR_INVALIDDATA;
 521     return 0;
 522 }
 523
 524 static int huf_uncompress(GetByteContext *gb,
 525                           uint16_t *dst, int dst_size)
 526 {
 527     int32_t src_size, im, iM;
 528     uint32_t nBits;
 529     uint64_t *freq;
 530     HufDec *hdec;
 531     int ret, i;
 532
 533     src_size = bytestream2_get_le32(gb);
 534     im = bytestream2_get_le32(gb);
 535     iM = bytestream2_get_le32(gb);
 536     bytestream2_skip(gb, 4);
 537     nBits = bytestream2_get_le32(gb);
 538     if (im < 0 || im >= HUF_ENCSIZE ||
 539         iM < 0 || iM >= HUF_ENCSIZE ||
 540         src_size < 0)
 541         return AVERROR_INVALIDDATA;
 542
 543     bytestream2_skip(gb, 4);
 544
 545     freq = av_calloc(HUF_ENCSIZE, sizeof(*freq));
 546     hdec = av_calloc(HUF_DECSIZE, sizeof(*hdec));
 547     if (!freq || !hdec) {
 548         ret = AVERROR(ENOMEM);
 549         goto fail;
 550     }
 551
 552     if ((ret = huf_unpack_enc_table(gb, im, iM, freq)) < 0)
 553         goto fail;
 554
 555     if (nBits > 8 * bytestream2_get_bytes_left(gb)) {
 556         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
 557         goto fail;
 558     }
 559
 560     if ((ret = huf_build_dec_table(freq, im, iM, hdec)) < 0)
 561         goto fail;
 562     ret = huf_decode(freq, hdec, gb, nBits, iM, dst_size, dst);
 563
 564 fail:
 565     for (i = 0; i < HUF_DECSIZE; i++) {
 566         if (hdec)
 567             av_freep(&hdec[i].p);
 568     }
 569
 570     av_free(freq);
 571     av_free(hdec);
 572
 573     return ret;
 574 }
 575
 576 static inline void wdec14(uint16_t l, uint16_t h, uint16_t *a, uint16_t *b)
 577 {
 578     int16_t ls = l;
 579     int16_t hs = h;
 580     int hi = hs;
 581     int ai = ls + (hi & 1) + (hi >> 1);
 582     int16_t as = ai;
 583     int16_t bs = ai - hi;
 584
 585     *a = as;
 586     *b = bs;
 587 }
 588
 589 #define NBITS      16
 590 #define A_OFFSET  (1 << (NBITS  - 1))
 591 #define MOD_MASK  ((1 << NBITS) - 1)
 592
 593 static inline void wdec16(uint16_t l, uint16_t h, uint16_t *a, uint16_t *b)
 594 {
 595     int m = l;
 596     int d = h;
 597     int bb = (m - (d >> 1)) & MOD_MASK;
 598     int aa = (d + bb - A_OFFSET) & MOD_MASK;
 599     *b = bb;
 600     *a = aa;
 601 }
 602
 603 static void wav_decode(uint16_t *in, int nx, int ox,
 604                        int ny, int oy, uint16_t mx)
 605 {
 606     int w14 = (mx < (1 << 14));
 607     int n = (nx > ny) ? ny: nx;
 608     int p = 1;
 609     int p2;
 610
 611     while (p <= n)
 612         p <<= 1;
 613
 614     p >>= 1;
 615     p2  = p;
 616     p >>= 1;
 617
 618     while (p >= 1) {
 619         uint16_t *py = in;
 620         uint16_t *ey = in + oy * (ny - p2);
 621         uint16_t i00, i01, i10, i11;
 622         int oy1 = oy * p;
 623         int oy2 = oy * p2;
 624         int ox1 = ox * p;
 625         int ox2 = ox * p2;
 626
 627         for (; py <= ey; py += oy2) {
 628             uint16_t *px = py;
 629             uint16_t *ex = py + ox * (nx - p2);
 630
 631             for (; px <= ex; px += ox2) {
 632                 uint16_t *p01 = px  + ox1;
 633                 uint16_t *p10 = px  + oy1;
 634                 uint16_t *p11 = p10 + ox1;
 635
 636                 if (w14) {
 637                     wdec14(*px,  *p10, &i00, &i10);
 638                     wdec14(*p01, *p11, &i01, &i11);
 639                     wdec14(i00, i01, px,  p01);
 640                     wdec14(i10, i11, p10, p11);
 641                 } else {
 642                     wdec16(*px,  *p10, &i00, &i10);
 643                     wdec16(*p01, *p11, &i01, &i11);
 644                     wdec16(i00, i01, px,  p01);
 645                     wdec16(i10, i11, p10, p11);
 646                 }
 647             }
 648
 649             if (nx & p) {
 650                 uint16_t *p10 = px + oy1;
 651
 652                 if (w14)
 653                     wdec14(*px, *p10, &i00, p10);
 654                 else
 655                     wdec16(*px, *p10, &i00, p10);
 656
 657                 *px = i00;
 658             }
 659         }
 660
 661         if (ny & p) {
 662             uint16_t *px = py;
 663             uint16_t *ex = py + ox * (nx - p2);
 664
 665             for (; px <= ex; px += ox2) {
 666                 uint16_t *p01 = px + ox1;
 667
 668                 if (w14)
 669                     wdec14(*px, *p01, &i00, p01);
 670                 else
 671                     wdec16(*px, *p01, &i00, p01);
 672
 673                 *px = i00;
 674             }
 675         }
 676
 677         p2 = p;
 678         p >>= 1;
 679     }
 680 }
 681
 682 static int piz_uncompress(EXRContext *s, const uint8_t *src, int ssize, int dsize, EXRThreadData *td)
 683 {
 684     GetByteContext gb;
 685     uint16_t maxval, min_non_zero, max_non_zero;
 686     uint16_t *ptr, *tmp = (uint16_t *)td->tmp;
 687     int8_t *out;
 688     int ret, i, j;
 689
 690     if (!td->bitmap)
 691         td->bitmap = av_malloc(BITMAP_SIZE);
 692     if (!td->lut)
 693         td->lut = av_malloc(1 << 17);
 694     if (!td->bitmap || !td->lut)
 695         return AVERROR(ENOMEM);
 696
 697     bytestream2_init(&gb, src, ssize);
 698     min_non_zero = bytestream2_get_le16(&gb);
 699     max_non_zero = bytestream2_get_le16(&gb);
 700
 701     if (max_non_zero >= BITMAP_SIZE)
 702         return AVERROR_INVALIDDATA;
 703
 704     memset(td->bitmap, 0, FFMIN(min_non_zero, BITMAP_SIZE));
 705     if (min_non_zero <= max_non_zero)
 706         bytestream2_get_buffer(&gb, td->bitmap + min_non_zero,
 707                                max_non_zero - min_non_zero + 1);
 708     memset(td->bitmap + max_non_zero, 0, BITMAP_SIZE - max_non_zero);
 709
 710     maxval = reverse_lut(td->bitmap, td->lut);
 711
 712     ret = huf_uncompress(&gb, tmp, dsize / sizeof(int16_t));
 713     if (ret)
 714         return ret;
 715
 716     ptr = tmp;
 717     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 718         EXRChannel *channel = &s->channels[i];
 719         int size = channel->pixel_type;
 720
 721         for (j = 0; j < size; j++)
 722             wav_decode(ptr + j, s->xdelta, size, s->ysize, s->xdelta * size, maxval);
 723         ptr += s->xdelta * s->ysize * size;
 724     }
 725
 726     apply_lut(td->lut, tmp, dsize / sizeof(int16_t));
 727
 728     out = td->uncompressed_data;
 729     for (i = 0; i < s->ysize; i++) {
 730         for (j = 0; j < s->nb_channels; j++) {
 731             uint16_t *in = tmp + j * s->xdelta * s->ysize + i * s->xdelta;
 732             memcpy(out, in, s->xdelta * 2);
 733             out += s->xdelta * 2;
 734         }
 735     }
 736
 737     return 0;
 738 }
 739
 740 static int pxr24_uncompress(EXRContext *s, const uint8_t *src,
 741                             int compressed_size, int uncompressed_size,
 742                             EXRThreadData *td)
 743 {
 744     unsigned long dest_len = uncompressed_size;
 745     const uint8_t *in = td->tmp;
 746     uint8_t *out;
 747     int c, i, j;
 748
 749     if (uncompress(td->tmp, &dest_len, src, compressed_size) != Z_OK ||
 750         dest_len != uncompressed_size)
 751         return AVERROR(EINVAL);
 752
 753     out = td->uncompressed_data;
 754     for (i = 0; i < s->ysize; i++) {
 755         for (c = 0; c < s->nb_channels; c++) {
 756             EXRChannel *channel = &s->channels[c];
 757             const uint8_t *ptr[4];
 758             uint32_t pixel = 0;
 759
 760             switch (channel->pixel_type) {
 761             case EXR_FLOAT:
 762                 ptr[0] = in;
 763                 ptr[1] = ptr[0] + s->xdelta;
 764                 ptr[2] = ptr[1] + s->xdelta;
 765                 in = ptr[2] + s->xdelta;
 766
 767                 for (j = 0; j < s->xdelta; ++j) {
 768                     uint32_t diff = (*(ptr[0]++) << 24) |
 769                                     (*(ptr[1]++) << 16) |
 770                                     (*(ptr[2]++) <<  8);
 771                     pixel += diff;
 772                     bytestream_put_le32(&out, pixel);
 773                 }
 774                 break;
 775             case EXR_HALF:
 776                 ptr[0] = in;
 777                 ptr[1] = ptr[0] + s->xdelta;
 778                 in = ptr[1] + s->xdelta;
 779                 for (j = 0; j < s->xdelta; j++) {
 780                     uint32_t diff = (*(ptr[0]++) << 8) | *(ptr[1]++);
 781
 782                     pixel += diff;
 783                     bytestream_put_le16(&out, pixel);
 784                 }
 785                 break;
 786             default:
 787                 av_assert1(0);
 788             }
 789         }
 790     }
 791
 792     return 0;
 793 }
 794
 795 static int decode_block(AVCodecContext *avctx, void *tdata,
 796                         int jobnr, int threadnr)
 797 {
 798     EXRContext *s = avctx->priv_data;
 799     AVFrame *const p = s->picture;
 800     EXRThreadData *td = &s->thread_data[threadnr];
 801     const uint8_t *channel_buffer[4] = { 0 };
 802     const uint8_t *buf = s->buf;
 803     uint64_t line_offset, uncompressed_size;
 804     uint32_t xdelta = s->xdelta;
 805     uint16_t *ptr_x;
 806     uint8_t *ptr;
 807     int32_t data_size, line;
 808     const uint8_t *src;
 809     int axmax = (avctx->width - (s->xmax + 1)) * 2 * s->desc->nb_components;
 810     int bxmin = s->xmin * 2 * s->desc->nb_components;
 811     int i, x, buf_size = s->buf_size;
 812     int av_unused ret;
 813
 814     line_offset = AV_RL64(s->table + jobnr * 8);
 815     // Check if the buffer has the required bytes needed from the offset
 816     if (line_offset > buf_size - 8)
 817         return AVERROR_INVALIDDATA;
 818
 819     src = buf + line_offset + 8;
 820     line = AV_RL32(src - 8);
 821     if (line < s->ymin || line > s->ymax)
 822         return AVERROR_INVALIDDATA;
 823
 824     data_size = AV_RL32(src - 4);
 825     if (data_size <= 0 || data_size > buf_size)
 826         return AVERROR_INVALIDDATA;
 827
 828     s->ysize = FFMIN(s->scan_lines_per_block, s->ymax - line + 1);
 829     uncompressed_size = s->scan_line_size * s->ysize;
 830     if ((s->compr == EXR_RAW && (data_size != uncompressed_size ||
 831                                  line_offset > buf_size - uncompressed_size)) ||
 832         (s->compr != EXR_RAW && (data_size > uncompressed_size ||
 833                                  line_offset > buf_size - data_size))) {
 834         return AVERROR_INVALIDDATA;
 835     }
 836
 837     if (data_size < uncompressed_size) {
 838         av_fast_padded_malloc(&td->uncompressed_data, &td->uncompressed_size, uncompressed_size);
 839         av_fast_padded_malloc(&td->tmp, &td->tmp_size, uncompressed_size);
 840         if (!td->uncompressed_data || !td->tmp)
 841             return AVERROR(ENOMEM);
 842
 843         switch (s->compr) {
 844         case EXR_ZIP1:
 845         case EXR_ZIP16:
 846             ret = zip_uncompress(src, data_size, uncompressed_size, td);
 847             break;
 848         case EXR_PIZ:
 849             ret = piz_uncompress(s, src, data_size, uncompressed_size, td);
 850             break;
 851         case EXR_PXR24:
 852             ret = pxr24_uncompress(s, src, data_size, uncompressed_size, td);
 853             break;
 854         case EXR_RLE:
 855             ret = rle_uncompress(src, data_size, uncompressed_size, td);
 856         }
 857
 858         src = td->uncompressed_data;
 859     }
 860
 861     channel_buffer[0] = src + xdelta * s->channel_offsets[0];
 862     channel_buffer[1] = src + xdelta * s->channel_offsets[1];
 863     channel_buffer[2] = src + xdelta * s->channel_offsets[2];
 864     if (s->channel_offsets[3] >= 0)
 865         channel_buffer[3] = src + xdelta * s->channel_offsets[3];
 866
 867     ptr = p->data[0] + line * p->linesize[0];
 868     for (i = 0; i < s->scan_lines_per_block && line + i <= s->ymax; i++, ptr += p->linesize[0]) {
 869         const uint8_t *r, *g, *b, *a;
 870
 871         r = channel_buffer[0];
 872         g = channel_buffer[1];
 873         b = channel_buffer[2];
 874         if (channel_buffer[3])
 875             a = channel_buffer[3];
 876
 877         ptr_x = (uint16_t *)ptr;
 878
 879         // Zero out the start if xmin is not 0
 880         memset(ptr_x, 0, bxmin);
 881         ptr_x += s->xmin * s->desc->nb_components;
 882         if (s->pixel_type == EXR_FLOAT) {
 883             // 32-bit
 884             for (x = 0; x < xdelta; x++) {
 885                 *ptr_x++ = exr_flt2uint(bytestream_get_le32(&r));
 886                 *ptr_x++ = exr_flt2uint(bytestream_get_le32(&g));
 887                 *ptr_x++ = exr_flt2uint(bytestream_get_le32(&b));
 888                 if (channel_buffer[3])
 889                     *ptr_x++ = exr_flt2uint(bytestream_get_le32(&a));
 890             }
 891         } else {
 892             // 16-bit
 893             for (x = 0; x < xdelta; x++) {
 894                 *ptr_x++ = exr_halflt2uint(bytestream_get_le16(&r));
 895                 *ptr_x++ = exr_halflt2uint(bytestream_get_le16(&g));
 896                 *ptr_x++ = exr_halflt2uint(bytestream_get_le16(&b));
 897                 if (channel_buffer[3])
 898                     *ptr_x++ = exr_halflt2uint(bytestream_get_le16(&a));
 899             }
 900         }
 901
 902         // Zero out the end if xmax+1 is not w
 903         memset(ptr_x, 0, axmax);
 904
 905         channel_buffer[0] += s->scan_line_size;
 906         channel_buffer[1] += s->scan_line_size;
 907         channel_buffer[2] += s->scan_line_size;
 908         if (channel_buffer[3])
 909             channel_buffer[3] += s->scan_line_size;
 910     }
 911
 912     return 0;
 913 }
 914
 915 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 916                         void *data,
 917                         int *got_frame,
 918                         AVPacket *avpkt)
 919 {
 920     const uint8_t *buf      = avpkt->data;
 921     unsigned int   buf_size = avpkt->size;
 922     const uint8_t *buf_end  = buf + buf_size;
 923
 924     EXRContext *const s = avctx->priv_data;
 925     ThreadFrame frame = { .f = data };
 926     AVFrame *picture  = data;
 927     uint8_t *ptr;
 928
 929     int i, y, magic_number, version, flags, ret;
 930     int w = 0;
 931     int h = 0;
 932
 933     int out_line_size;
 934     int scan_line_blocks;
 935
 936     unsigned int current_channel_offset = 0;
 937
 938     s->xmin = ~0;
 939     s->xmax = ~0;
 940     s->ymin = ~0;
 941     s->ymax = ~0;
 942     s->xdelta = ~0;
 943     s->ydelta = ~0;
 944     s->channel_offsets[0] = -1;
 945     s->channel_offsets[1] = -1;
 946     s->channel_offsets[2] = -1;
 947     s->channel_offsets[3] = -1;
 948     s->pixel_type = -1;
 949     s->nb_channels = 0;
 950     s->compr = -1;
 951     s->buf = buf;
 952     s->buf_size = buf_size;
 953
 954     if (buf_size < 10) {
 955         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too short header to parse\n");
 956         return AVERROR_INVALIDDATA;
 957     }
 958
 959     magic_number = bytestream_get_le32(&buf);
 960     if (magic_number != 20000630) { // As per documentation of OpenEXR it's supposed to be int 20000630 little-endian
 961         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Wrong magic number %d\n", magic_number);
 962         return AVERROR_INVALIDDATA;
 963     }
 964
 965     version = bytestream_get_byte(&buf);
 966     if (version != 2) {
 967         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Version %d", version);
 968         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 969     }
 970
 971     flags = bytestream_get_le24(&buf);
 972     if (flags & 0x2) {
 973         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Tile support");
 974         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 975     }
 976
 977     // Parse the header
 978     while (buf < buf_end && buf[0]) {
 979         unsigned int variable_buffer_data_size;
 980         // Process the channel list
 981         if (check_header_variable(avctx, &buf, buf_end, "channels", "chlist", 38, &variable_buffer_data_size) >= 0) {
 982             const uint8_t *channel_list_end;
 983             if (!variable_buffer_data_size)
 984                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 985
 986             channel_list_end = buf + variable_buffer_data_size;
 987             while (channel_list_end - buf >= 19) {
 988                 EXRChannel *channel;
 989                 enum ExrPixelType current_pixel_type;
 990                 int channel_index = -1;
 991                 int xsub, ysub;
 992
 993                 if (!strcmp(buf, "R"))
 994                     channel_index = 0;
 995                 else if (!strcmp(buf, "G"))
 996                     channel_index = 1;
 997                 else if (!strcmp(buf, "B"))
 998                     channel_index = 2;
 999                 else if (!strcmp(buf, "A"))
1000                     channel_index = 3;
1001                 else
1002                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unsupported channel %.256s\n", buf);
1003
1004                 while (bytestream_get_byte(&buf) && buf < channel_list_end)
1005                     continue; /* skip */
1006
1007                 if (channel_list_end - * &buf < 4) {
1008                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incomplete header\n");
1009                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1010                 }
1011
1012                 current_pixel_type = bytestream_get_le32(&buf);
1013                 if (current_pixel_type > 2) {
1014                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown pixel type\n");
1015                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1016                 }
1017
1018                 buf += 4;
1019                 xsub = bytestream_get_le32(&buf);
1020                 ysub = bytestream_get_le32(&buf);
1021                 if (xsub != 1 || ysub != 1) {
1022                     avpriv_report_missing_feature(avctx, "Subsampling %dx%d", xsub, ysub);
1023                     return AVERROR_PATCHWELCOME;
1024                 }
1025
1026                 if (channel_index >= 0) {
1027                     if (s->pixel_type != -1 && s->pixel_type != current_pixel_type) {
1028                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "RGB channels not of the same depth\n");
1029                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1030                     }
1031                     s->pixel_type = current_pixel_type;
1032                     s->channel_offsets[channel_index] = current_channel_offset;
1033                 }
1034
1035                 s->channels = av_realloc_f(s->channels, ++s->nb_channels, sizeof(EXRChannel));
1036                 if (!s->channels)
1037                     return AVERROR(ENOMEM);
1038                 channel = &s->channels[s->nb_channels - 1];
1039                 channel->pixel_type = current_pixel_type;
1040                 channel->xsub = xsub;
1041                 channel->ysub = ysub;
1042
1043                 current_channel_offset += 1 << current_pixel_type;
1044             }
1045
1046             /* Check if all channels are set with an offset or if the channels
1047              * are causing an overflow  */
1048
1049             if (FFMIN3(s->channel_offsets[0],
1050                        s->channel_offsets[1],
1051                        s->channel_offsets[2]) < 0) {
1052                 if (s->channel_offsets[0] < 0)
1053                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing red channel\n");
1054                 if (s->channel_offsets[1] < 0)
1055                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing green channel\n");
1056                 if (s->channel_offsets[2] < 0)
1057                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing blue channel\n");
1058                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1059             }
1060
1061             buf = channel_list_end;
1062             continue;
1063         } else if (check_header_variable(avctx, &buf, buf_end, "dataWindow", "box2i", 31, &variable_buffer_data_size) >= 0) {
1064             if (!variable_buffer_data_size)
1065                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1066
1067             s->xmin = AV_RL32(buf);
1068             s->ymin = AV_RL32(buf + 4);
1069             s->xmax = AV_RL32(buf + 8);
1070             s->ymax = AV_RL32(buf + 12);
1071             s->xdelta = (s->xmax - s->xmin) + 1;
1072             s->ydelta = (s->ymax - s->ymin) + 1;
1073
1074             buf += variable_buffer_data_size;
1075             continue;
1076         } else if (check_header_variable(avctx, &buf, buf_end, "displayWindow", "box2i", 34, &variable_buffer_data_size) >= 0) {
1077             if (!variable_buffer_data_size)
1078                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1079
1080             w = AV_RL32(buf + 8) + 1;
1081             h = AV_RL32(buf + 12) + 1;
1082
1083             buf += variable_buffer_data_size;
1084             continue;
1085         } else if (check_header_variable(avctx, &buf, buf_end, "lineOrder", "lineOrder", 25, &variable_buffer_data_size) >= 0) {
1086             if (!variable_buffer_data_size)
1087                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1088
1089             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "line order : %d\n", *buf);
1090             if (*buf > 2) {
1091                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown line order\n");
1092                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1093             }
1094
1095             buf += variable_buffer_data_size;
1096             continue;
1097         } else if (check_header_variable(avctx, &buf, buf_end, "pixelAspectRatio", "float", 31, &variable_buffer_data_size) >= 0) {
1098             if (!variable_buffer_data_size)
1099                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1100
1101             avctx->sample_aspect_ratio = av_d2q(av_int2float(AV_RL32(buf)), 255);
1102
1103             buf += variable_buffer_data_size;
1104             continue;
1105         } else if (check_header_variable(avctx, &buf, buf_end, "compression", "compression", 29, &variable_buffer_data_size) >= 0) {
1106             if (!variable_buffer_data_size)
1107                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1108
1109             if (s->compr == -1)
1110                 s->compr = *buf;
1111             else
1112                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Found more than one compression attribute\n");
1113
1114             buf += variable_buffer_data_size;
1115             continue;
1116         }
1117
1118         // Check if there is enough bytes for a header
1119         if (buf_end - buf <= 9) {
1120             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incomplete header\n");
1121             return AVERROR_INVALIDDATA;
1122         }
1123
1124         // Process unknown variables
1125         for (i = 0; i < 2; i++) {
1126             // Skip variable name/type
1127             while (++buf < buf_end)
1128                 if (buf[0] == 0x0)
1129                     break;
1130         }
1131         buf++;
1132         // Skip variable length
1133         if (buf_end - buf >= 5) {
1134             variable_buffer_data_size = get_header_variable_length(&buf, buf_end);
1135             if (!variable_buffer_data_size) {
1136                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incomplete header\n");
1137                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1138             }
1139             buf += variable_buffer_data_size;
1140         }
1141     }
1142
1143     if (s->compr == -1) {
1144         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing compression attribute\n");
1145         return AVERROR_INVALIDDATA;
1146     }
1147
1148     if (buf >= buf_end) {
1149         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incomplete frame\n");
1150         return AVERROR_INVALIDDATA;
1151     }
1152     buf++;
1153
1154     switch (s->pixel_type) {
1155     case EXR_FLOAT:
1156     case EXR_HALF:
1157         if (s->channel_offsets[3] >= 0)
1158             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGBA64;
1159         else
1160             avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB48;
1161         break;
1162     case EXR_UINT:
1163         avpriv_request_sample(avctx, "32-bit unsigned int");
1164         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1165     default:
1166         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing channel list\n");
1167         return AVERROR_INVALIDDATA;
1168     }
1169
1170     switch (s->compr) {
1171     case EXR_RAW:
1172     case EXR_RLE:
1173     case EXR_ZIP1:
1174         s->scan_lines_per_block = 1;
1175         break;
1176     case EXR_PXR24:
1177     case EXR_ZIP16:
1178         s->scan_lines_per_block = 16;
1179         break;
1180     case EXR_PIZ:
1181         s->scan_lines_per_block = 32;
1182         break;
1183     default:
1184         avpriv_report_missing_feature(avctx, "Compression %d", s->compr);
1185         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1186     }
1187
1188     // Verify the xmin, xmax, ymin, ymax and xdelta before setting the actual image size
1189     if (s->xmin > s->xmax ||
1190         s->ymin > s->ymax ||
1191         s->xdelta != s->xmax - s->xmin + 1 ||
1192         s->xmax >= w || s->ymax >= h) {
1193         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Wrong sizing or missing size information\n");
1194         return AVERROR_INVALIDDATA;
1195     }
1196
1197     if ((ret = ff_set_dimensions(avctx, w, h)) < 0)
1198         return ret;
1199
1200     s->desc = av_pix_fmt_desc_get(avctx->pix_fmt);
1201     out_line_size = avctx->width * 2 * s->desc->nb_components;
1202     s->scan_line_size = s->xdelta * current_channel_offset;
1203     scan_line_blocks = (s->ydelta + s->scan_lines_per_block - 1) / s->scan_lines_per_block;
1204
1205     if (s->compr != EXR_RAW) {
1206         size_t thread_data_size, prev_size;
1207         EXRThreadData *m;
1208
1209         prev_size = s->thread_data_size;
1210         if (av_size_mult(avctx->thread_count, sizeof(EXRThreadData), &thread_data_size))
1211             return AVERROR(EINVAL);
1212
1213         m = av_fast_realloc(s->thread_data, &s->thread_data_size, thread_data_size);
1214         if (!m)
1215             return AVERROR(ENOMEM);
1216         s->thread_data = m;
1217         memset(s->thread_data + prev_size, 0, s->thread_data_size - prev_size);
1218     }
1219
1220     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &frame, 0)) < 0)
1221         return ret;
1222
1223     if (buf_end - buf < scan_line_blocks * 8)
1224         return AVERROR_INVALIDDATA;
1225     s->table = buf;
1226     ptr = picture->data[0];
1227
1228     // Zero out the start if ymin is not 0
1229     for (y = 0; y < s->ymin; y++) {
1230         memset(ptr, 0, out_line_size);
1231         ptr += picture->linesize[0];
1232     }
1233
1234     s->picture = picture;
1235     avctx->execute2(avctx, decode_block, s->thread_data, NULL, scan_line_blocks);
1236
1237     // Zero out the end if ymax+1 is not h
1238     for (y = s->ymax + 1; y < avctx->height; y++) {
1239         memset(ptr, 0, out_line_size);
1240         ptr += picture->linesize[0];
1241     }
1242
1243     picture->pict_type = AV_PICTURE_TYPE_I;
1244     *got_frame = 1;
1245
1246     return buf_size;
1247 }
1248
1249 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1250 {
1251     EXRContext *s = avctx->priv_data;
1252     int i;
1253
1254     for (i = 0; i < s->thread_data_size / sizeof(EXRThreadData); i++) {
1255         EXRThreadData *td = &s->thread_data[i];
1256         av_freep(&td->uncompressed_data);
1257         av_freep(&td->tmp);
1258         av_freep(&td->bitmap);
1259         av_freep(&td->lut);
1260     }
1261
1262     av_freep(&s->thread_data);
1263     s->thread_data_size = 0;
1264     av_freep(&s->channels);
1265
1266     return 0;
1267 }
1268
1269 AVCodec ff_exr_decoder = {
1270     .name               = "exr",
1271     .long_name          = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenEXR image"),
1272     .type               = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
1273     .id                 = AV_CODEC_ID_EXR,
1274     .priv_data_size     = sizeof(EXRContext),
1275     .close              = decode_end,
1276     .decode             = decode_frame,
1277     .capabilities       = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS | CODEC_CAP_SLICE_THREADS,
1278 };