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

   1 /*
   2  * LOCO codec
   3  * Copyright (c) 2005 Konstantin Shishkov
   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  * LOCO codec.
  25  */
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "get_bits.h"
  29 #include "golomb.h"
  30 #include "internal.h"
  31 #include "mathops.h"
  32
  33 enum LOCO_MODE {LOCO_UNKN=0, LOCO_CYUY2=-1, LOCO_CRGB=-2, LOCO_CRGBA=-3, LOCO_CYV12=-4,
  34  LOCO_YUY2=1, LOCO_UYVY=2, LOCO_RGB=3, LOCO_RGBA=4, LOCO_YV12=5};
  35
  36 typedef struct LOCOContext{
  37     AVCodecContext *avctx;
  38     AVFrame pic;
  39     int lossy;
  40     int mode;
  41 } LOCOContext;
  42
  43 typedef struct RICEContext{
  44     GetBitContext gb;
  45     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
  46     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
  47     int lossy;
  48 }RICEContext;
  49
  50 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
  51 {
  52     int cnt = 0;
  53     int val = r->count;
  54
  55     while(r->sum > val && cnt < 9) {
  56         val <<= 1;
  57         cnt++;
  58     }
  59
  60     return cnt;
  61 }
  62
  63 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
  64 {
  65     r->sum += val;
  66     r->count++;
  67
  68     if(r->count == 16) {
  69         r->sum >>= 1;
  70         r->count >>= 1;
  71     }
  72 }
  73
  74 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
  75 {
  76     int v;
  77     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
  78         r->run--;
  79         loco_update_rice_param(r, 0);
  80         return 0;
  81     }
  82     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
  83     loco_update_rice_param(r, (v+1)>>1);
  84     if (!v) {
  85         if (r->save >= 0) {
  86             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
  87             if(r->run > 1)
  88                 r->save += r->run + 1;
  89             else
  90                 r->save -= 3;
  91         }
  92         else
  93             r->run2++;
  94     } else {
  95         v = ((v>>1) + r->lossy) ^ -(v&1);
  96         if (r->run2 > 0) {
  97             if (r->run2 > 2)
  98                 r->save += r->run2;
  99             else
 100                 r->save -= 3;
 101             r->run2 = 0;
 102         }
 103     }
 104
 105     return v;
 106 }
 107
 108 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
 109 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride, int step)
 110 {
 111     int a, b, c;
 112
 113     a = data[-stride];
 114     b = data[-step];
 115     c = data[-stride - step];
 116
 117     return mid_pred(a, a + b - c, b);
 118 }
 119
 120 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
 121                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size, int step)
 122 {
 123     RICEContext rc;
 124     int val;
 125     int i, j;
 126
 127     if(buf_size<=0)
 128         return -1;
 129
 130     init_get_bits(&rc.gb, buf, buf_size*8);
 131     rc.save = 0;
 132     rc.run = 0;
 133     rc.run2 = 0;
 134     rc.lossy = l->lossy;
 135
 136     rc.sum = 8;
 137     rc.count = 1;
 138
 139     /* restore top left pixel */
 140     val = loco_get_rice(&rc);
 141     data[0] = 128 + val;
 142     /* restore top line */
 143     for (i = 1; i < width; i++) {
 144         val = loco_get_rice(&rc);
 145         data[i * step] = data[i * step - step] + val;
 146     }
 147     data += stride;
 148     for (j = 1; j < height; j++) {
 149         /* restore left column */
 150         val = loco_get_rice(&rc);
 151         data[0] = data[-stride] + val;
 152         /* restore all other pixels */
 153         for (i = 1; i < width; i++) {
 154             val = loco_get_rice(&rc);
 155             data[i * step] = loco_predict(&data[i * step], stride, step) + val;
 156         }
 157         data += stride;
 158     }
 159
 160     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 161 }
 162
 163 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 164                         void *data, int *got_frame,
 165                         AVPacket *avpkt)
 166 {
 167     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 168     int buf_size = avpkt->size;
 169     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 170     AVFrame * const p = &l->pic;
 171     int decoded;
 172
 173     if(p->data[0])
 174         avctx->release_buffer(avctx, p);
 175
 176     p->reference = 0;
 177     if(ff_get_buffer(avctx, p) < 0){
 178         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 179         return -1;
 180     }
 181     p->key_frame = 1;
 182
 183 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
 184     if (decoded < 0) goto stop; \
 185     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
 186 } while(0)
 187     switch(l->mode) {
 188     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 189         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 190                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 191         ADVANCE_BY_DECODED;
 192         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 193                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 194         ADVANCE_BY_DECODED;
 195         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 196                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 197         break;
 198     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 199         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 200                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 1);
 201         ADVANCE_BY_DECODED;
 202         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 203                                     p->linesize[2], buf, buf_size, 1);
 204         ADVANCE_BY_DECODED;
 205         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 206                                     p->linesize[1], buf, buf_size, 1);
 207         break;
 208     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 209         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 210                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 211         ADVANCE_BY_DECODED;
 212         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 1, avctx->width, avctx->height,
 213                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 214         ADVANCE_BY_DECODED;
 215         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1) + 2, avctx->width, avctx->height,
 216                                     -p->linesize[0], buf, buf_size, 3);
 217         break;
 218     case LOCO_CRGBA: case LOCO_RGBA:
 219         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 220                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 221         ADVANCE_BY_DECODED;
 222         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 1, avctx->width, avctx->height,
 223                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 224         ADVANCE_BY_DECODED;
 225         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 2, avctx->width, avctx->height,
 226                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 227         ADVANCE_BY_DECODED;
 228         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + 3, avctx->width, avctx->height,
 229                                     p->linesize[0], buf, buf_size, 4);
 230         break;
 231     }
 232 stop:
 233
 234     *got_frame      = 1;
 235     *(AVFrame*)data = l->pic;
 236
 237     return buf_size < 0 ? -1 : avpkt->size - buf_size;
 238 }
 239
 240 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx){
 241     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 242     int version;
 243
 244     l->avctx = avctx;
 245     if (avctx->extradata_size < 12) {
 246         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 247                avctx->extradata_size);
 248         return -1;
 249     }
 250     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 251     switch(version) {
 252     case 1:
 253         l->lossy = 0;
 254         break;
 255     case 2:
 256         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 257         break;
 258     default:
 259         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 260         av_log_ask_for_sample(avctx, "This is LOCO codec version %i.\n", version);
 261     }
 262
 263     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 264     switch(l->mode) {
 265     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 266         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 267         break;
 268     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 269         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_BGR24;
 270         break;
 271     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 272         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 273         break;
 274     case LOCO_CRGBA: case LOCO_RGBA:
 275         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_RGB32;
 276         break;
 277     default:
 278         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 279         return -1;
 280     }
 281     if(avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 282         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 283
 284     avcodec_get_frame_defaults(&l->pic);
 285
 286     return 0;
 287 }
 288
 289 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx){
 290     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 291     AVFrame *pic = &l->pic;
 292
 293     if (pic->data[0])
 294         avctx->release_buffer(avctx, pic);
 295
 296     return 0;
 297 }
 298
 299 AVCodec ff_loco_decoder = {
 300     .name           = "loco",
 301     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 302     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 303     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 304     .init           = decode_init,
 305     .close          = decode_end,
 306     .decode         = decode_frame,
 307     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 308     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 309 };