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 {
  34     LOCO_UNKN  =  0,
  35     LOCO_CYUY2 = -1,
  36     LOCO_CRGB  = -2,
  37     LOCO_CRGBA = -3,
  38     LOCO_CYV12 = -4,
  39     LOCO_YUY2  =  1,
  40     LOCO_UYVY  =  2,
  41     LOCO_RGB   =  3,
  42     LOCO_RGBA  =  4,
  43     LOCO_YV12  =  5,
  44 };
  45
  46 typedef struct LOCOContext {
  47     AVCodecContext *avctx;
  48     int lossy;
  49     enum LOCO_MODE mode;
  50 } LOCOContext;
  51
  52 typedef struct RICEContext {
  53     GetBitContext gb;
  54     int save, run, run2; /* internal rice decoder state */
  55     int sum, count; /* sum and count for getting rice parameter */
  56     int lossy;
  57 } RICEContext;
  58
  59 static int loco_get_rice_param(RICEContext *r)
  60 {
  61     int cnt = 0;
  62     int val = r->count;
  63
  64     while (r->sum > val && cnt < 9) {
  65         val <<= 1;
  66         cnt++;
  67     }
  68
  69     return cnt;
  70 }
  71
  72 static inline void loco_update_rice_param(RICEContext *r, int val)
  73 {
  74     r->sum += val;
  75     r->count++;
  76
  77     if (r->count == 16) {
  78         r->sum   >>= 1;
  79         r->count >>= 1;
  80     }
  81 }
  82
  83 static inline int loco_get_rice(RICEContext *r)
  84 {
  85     int v;
  86     if (r->run > 0) { /* we have zero run */
  87         r->run--;
  88         loco_update_rice_param(r, 0);
  89         return 0;
  90     }
  91     v = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, loco_get_rice_param(r), INT_MAX, 0);
  92     loco_update_rice_param(r, (v + 1) >> 1);
  93     if (!v) {
  94         if (r->save >= 0) {
  95             r->run = get_ur_golomb_jpegls(&r->gb, 2, INT_MAX, 0);
  96             if (r->run > 1)
  97                 r->save += r->run + 1;
  98             else
  99                 r->save -= 3;
 100         } else
 101             r->run2++;
 102     } else {
 103         v = ((v >> 1) + r->lossy) ^ -(v & 1);
 104         if (r->run2 > 0) {
 105             if (r->run2 > 2)
 106                 r->save += r->run2;
 107             else
 108                 r->save -= 3;
 109             r->run2 = 0;
 110         }
 111     }
 112
 113     return v;
 114 }
 115
 116 /* LOCO main predictor - LOCO-I/JPEG-LS predictor */
 117 static inline int loco_predict(uint8_t* data, int stride)
 118 {
 119     int a, b, c;
 120
 121     a = data[-stride];
 122     b = data[-1];
 123     c = data[-stride - 1];
 124
 125     return mid_pred(a, a + b - c, b);
 126 }
 127
 128 static int loco_decode_plane(LOCOContext *l, uint8_t *data, int width, int height,
 129                              int stride, const uint8_t *buf, int buf_size)
 130 {
 131     RICEContext rc;
 132     int val;
 133     int ret;
 134     int i, j;
 135
 136     if(buf_size<=0)
 137         return -1;
 138
 139     if ((ret = init_get_bits8(&rc.gb, buf, buf_size)) < 0)
 140         return ret;
 141
 142     rc.save  = 0;
 143     rc.run   = 0;
 144     rc.run2  = 0;
 145     rc.lossy = l->lossy;
 146
 147     rc.sum   = 8;
 148     rc.count = 1;
 149
 150     /* restore top left pixel */
 151     val     = loco_get_rice(&rc);
 152     data[0] = 128 + val;
 153     /* restore top line */
 154     for (i = 1; i < width; i++) {
 155         val = loco_get_rice(&rc);
 156         data[i] = data[i - 1] + val;
 157     }
 158     data += stride;
 159     for (j = 1; j < height; j++) {
 160         /* restore left column */
 161         val = loco_get_rice(&rc);
 162         data[0] = data[-stride] + val;
 163         /* restore all other pixels */
 164         for (i = 1; i < width; i++) {
 165             val = loco_get_rice(&rc);
 166             data[i] = loco_predict(&data[i], stride) + val;
 167         }
 168         data += stride;
 169     }
 170
 171     return (get_bits_count(&rc.gb) + 7) >> 3;
 172 }
 173
 174 static void rotate_faulty_loco(uint8_t *data, int width, int height, int stride)
 175 {
 176     int y;
 177
 178     for (y=1; y<height; y++) {
 179         if (width>=y) {
 180             memmove(data + y*stride,
 181                     data + y*(stride + 1),
 182                     (width-y));
 183             if (y+1 < height)
 184                 memmove(data + y*stride + (width-y),
 185                         data + (y+1)*stride, y);
 186         }
 187     }
 188 }
 189
 190 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 191                         void *data, int *got_frame,
 192                         AVPacket *avpkt)
 193 {
 194     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 195     const uint8_t *buf    = avpkt->data;
 196     int buf_size          = avpkt->size;
 197     AVFrame * const p     = data;
 198     int decoded, ret;
 199
 200     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, p, 0)) < 0)
 201         return ret;
 202     p->key_frame = 1;
 203
 204 #define ADVANCE_BY_DECODED do { \
 205     if (decoded < 0 || decoded >= buf_size) goto buf_too_small; \
 206     buf += decoded; buf_size -= decoded; \
 207 } while(0)
 208     switch(l->mode) {
 209     case LOCO_CYUY2: case LOCO_YUY2: case LOCO_UYVY:
 210         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 211                                     p->linesize[0], buf, buf_size);
 212         ADVANCE_BY_DECODED;
 213         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height,
 214                                     p->linesize[1], buf, buf_size);
 215         ADVANCE_BY_DECODED;
 216         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height,
 217                                     p->linesize[2], buf, buf_size);
 218         break;
 219     case LOCO_CYV12: case LOCO_YV12:
 220         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0], avctx->width, avctx->height,
 221                                     p->linesize[0], buf, buf_size);
 222         ADVANCE_BY_DECODED;
 223         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 224                                     p->linesize[2], buf, buf_size);
 225         ADVANCE_BY_DECODED;
 226         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1], avctx->width / 2, avctx->height / 2,
 227                                     p->linesize[1], buf, buf_size);
 228         break;
 229     case LOCO_CRGB: case LOCO_RGB:
 230         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1] + p->linesize[1]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 231                                     -p->linesize[1], buf, buf_size);
 232         ADVANCE_BY_DECODED;
 233         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 234                                     -p->linesize[0], buf, buf_size);
 235         ADVANCE_BY_DECODED;
 236         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2] + p->linesize[2]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 237                                     -p->linesize[2], buf, buf_size);
 238         if (avctx->width & 1) {
 239             rotate_faulty_loco(p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height, -p->linesize[0]);
 240             rotate_faulty_loco(p->data[1] + p->linesize[1]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height, -p->linesize[1]);
 241             rotate_faulty_loco(p->data[2] + p->linesize[2]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height, -p->linesize[2]);
 242         }
 243         break;
 244     case LOCO_CRGBA:
 245     case LOCO_RGBA:
 246         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[1] + p->linesize[1]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 247                                     -p->linesize[1], buf, buf_size);
 248         ADVANCE_BY_DECODED;
 249         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[0] + p->linesize[0]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 250                                     -p->linesize[0], buf, buf_size);
 251         ADVANCE_BY_DECODED;
 252         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[2] + p->linesize[2]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 253                                     -p->linesize[2], buf, buf_size);
 254         ADVANCE_BY_DECODED;
 255         decoded = loco_decode_plane(l, p->data[3] + p->linesize[3]*(avctx->height-1), avctx->width, avctx->height,
 256                                     -p->linesize[3], buf, buf_size);
 257         break;
 258     default:
 259         av_assert0(0);
 260     }
 261
 262     if (decoded < 0 || decoded > buf_size)
 263         goto buf_too_small;
 264     buf_size -= decoded;
 265
 266     *got_frame      = 1;
 267
 268     return avpkt->size - buf_size;
 269 buf_too_small:
 270     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input data too small.\n");
 271     return AVERROR(EINVAL);
 272 }
 273
 274 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 275 {
 276     LOCOContext * const l = avctx->priv_data;
 277     int version;
 278
 279     l->avctx = avctx;
 280     if (avctx->extradata_size < 12) {
 281         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Extradata size must be >= 12 instead of %i\n",
 282                avctx->extradata_size);
 283         return AVERROR_INVALIDDATA;
 284     }
 285     version = AV_RL32(avctx->extradata);
 286     switch (version) {
 287     case 1:
 288         l->lossy = 0;
 289         break;
 290     case 2:
 291         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 292         break;
 293     default:
 294         l->lossy = AV_RL32(avctx->extradata + 8);
 295         avpriv_request_sample(avctx, "LOCO codec version %i", version);
 296     }
 297
 298     l->mode = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
 299     switch (l->mode) {
 300     case LOCO_CYUY2:
 301     case LOCO_YUY2:
 302     case LOCO_UYVY:
 303         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV422P;
 304         break;
 305     case LOCO_CRGB:
 306     case LOCO_RGB:
 307         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRP;
 308         break;
 309     case LOCO_CYV12:
 310     case LOCO_YV12:
 311         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_YUV420P;
 312         break;
 313     case LOCO_CRGBA:
 314     case LOCO_RGBA:
 315         avctx->pix_fmt = AV_PIX_FMT_GBRAP;
 316         break;
 317     default:
 318         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Unknown colorspace, index = %i\n", l->mode);
 319         return AVERROR_INVALIDDATA;
 320     }
 321     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 322         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "lossy:%i, version:%i, mode: %i\n", l->lossy, version, l->mode);
 323
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 AVCodec ff_loco_decoder = {
 328     .name           = "loco",
 329     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOCO"),
 330     .type           = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 331     .id             = AV_CODEC_ID_LOCO,
 332     .priv_data_size = sizeof(LOCOContext),
 333     .init           = decode_init,
 334     .decode         = decode_frame,
 335     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 336 };